Überspannungsschutz
Bei einem Netzteil spricht man von „Überspannung“, wenn die Ausgangsspannung den vorgesehenen Nennwert überschreitet - d.h., die Versorgung liefert eine höhere Spannung als vorgesehen. Es gibt verschiedene Gründe dafür, dass es zu einer Überspannung kommen kann, darunter externe Spannungsstöße oder -spitzen sowie das Ausfallen von Bauteilen im Gerät. Wird die Überspannung nicht behoben, kann dies das Netzteil, die Last oder beides beschädigen. Im schlimmsten Fall stellt Überspannung sogar ein Brandrisiko dar.
Industrielle Stromversorgungen verfügen über einen Überspannungsschutz-Schaltkreis (OVP), der den Ausgang automatisch abschaltet, sobald eine Überspannung erkannt wird. Bei hochwertigen industriellen Netzteilen umfasst die OVP-Schaltung in der Regel zwei Rückkopplungsschleifen. Fällt in diesem Fall die primäre Rückkopplungsregelung aus, übernimmt eine Reserve-Überspannungsblockierung, die die Stromversorgung deaktiviert.
Überstrom- und Kurzschlussschutz
Unter „Überstrom“ versteht man eine Situation, in welcher der aus der Stromversorgung fließende Strom den maximalen Nennwert überschreitet; das bedeutet, dass das Gerät mehr Strom liefert als vorgesehen. Es gibt zwei Hauptursachen für Überstrom. Die erste tritt auf, wenn die Last mehr Strom zieht, als die Stromquelle liefern kann. Oft handelt es sich dabei um ein kurzfristiges Problem, etwa wenn eine schwere Last beim Hochfahren zusätzliche Leistung benötigt. Um dies auszugleichen, können die meisten industriellen AC/DC-Stromnetzteile für einige Sekunden einen Überstrom von 120% bis 140% bereitstellen.
Die zweite mögliche Ursache für Überstrom ist ein Kurzschluss am Ausgang der Stromversorgung. Dieser kann durch verschiedene Faktoren entstehen, darunter beschädigte Kabel, lose Verbindungen, sich berührende freiliegende Leiter oder eine Störung der Last, die unbeabsichtigt einen Pfad mit sehr geringem Widerstand schafft. Hält ein Überstromzustand an, kann dies zu einer Überhitzung der Komponenten führen und sowohl das Gerät als auch die Last beschädigen.
Industrielle Netzteile sind mit einer Überstromsicherung (OCP - overcurrent protection) ausgestattet, die den Ausgangsstrom automatisch reduziert oder abschaltet, sobald er ein voreingestelltes Limit überschreitet, um Schäden am Gerät zu verhindern. Eine hochwertige Industriestromversorgung bietet oft einstellbare Überstromschutzmodi, darunter Hiccup- und Auslösemodi (Foldback). Beim Foldback-Schutz sinken sowohl die Ausgangsspannung als auch der Strom, wodurch die an die Last abgegebene Leistung reduziert wird. Tritt ein Überstromzustand auf, schaltet der Hiccup-Schutz die Stromversorgung vorübergehend ab und startet dann erneut. Dieser Zyklus wiederholt sich, bis die Überlastung beseitigt ist. Dieses wiederholte „Hicksen“ ermöglicht es dem System, sich von der Überstrombedingung zu erholen.
Hochleistungs-RACPRO1-DIN-Rail-Schienen-Netzteile
Zusätzliche Ressourcen
Das
RECOM AC/DC, DC/DC und EMC Book of Knowledge bietet eine umfangreiche Sammlung von Erkenntnissen und Best Practices, die für die Implementierung erfolgreicher AC/DC-Stromversorgungsdesigns erforderlich sind. In Kapitel 12 wird erörtert, wie der Stromverbrauch im Haushalt zusammen mit einigen Messtechniken gesenkt werden kann.
Auch RECOMs Blog „
Energieeffizienz bei AC/DC-Spannungsversorgungen: Die wichtigsten Vorgaben im Überblick“ bietet eine hilfreiche Einführung in die Ecodesign-Vorschriften. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Standards, die von Regierungen oder Aufsichtsbehörden festgelegt wurden, um sicherzustellen, dass Produkte so konzipiert sind, dass sie ihre Umweltauswirkungen während ihres gesamten Lebenszyklus minimieren. Der Fokus dieser Vorschriften liegt hauptsächlich auf der Verbesserung der Energieeffizienz und der Förderung von Nachhaltigkeit durch Reduzierung von Abfall, Emissionen und Ressourcenverbrauch.
Weitere Informationen zu dieser spannenden neuen DIN-Schienen-Netzteilserie finden Sie auf der
RACPRO1-Webseite.
